Thursday, 13 Dec 2018

LIGO-Virgo annuncia l’osservazione di altre quattro fusioni di buchi neri

Gli scienziati che lavorano sui rilevatori di onde gravitazionali LIGO e Virgo hanno annunciato l’osservazione di altre quattro fusioni tra buchi neri. Gli eventi sono venuti alla luce dopo che sono state effettuate ulteriori analisi sui dati raccolti durante la seconda ondata di rilevamenti effettuati nei mesi di luglio e agosto del 2017, non si tratta, quindi, di nuovi eventi ma dell’individuazione di eventi già registrati la cui osservazione era sfuggita.
La registrazione degli eventi è avvenuta all’incirca nello stesso momento della prima rilevazione di onde gravitazionali provocate dalla fusione di due stelle di neutroni, un evento chiamato GW170817. In effetti, sono state effettuate sei rilevazioni di eventi gravitazionali separati in meno di un mese dal tempo di osservazione.
Buchi neri

I due rilevatori LIGO sono negli Stati Uniti: uno a Livingston, in Louisiana e l’altro a Hanford, Washington. Il rilevatore Virgo si trova vicino a Pisa, in Italia. Dal 2015, i rilevatori di onde gravitazionali hanno osservato 10 fusioni di buchi neri e una fusione di stelle di neutroni.

In meno di tre anni le rilevazioni delle onde gravitazionali ci hanno fornito prove dirette dell’esistenza dei buchi neri e di collisioni di stelle di neutroni binarie“, ha affermato Sheila Rowan, membro del team LIGO-Virgo dell’Università di Glasgow.

La più colossale delle fusioni osservate è soprannominata GW170729 ed è stata rilevata il 29 luglio 2017 (il numero sta per Onde Gravitazionali più l’anno, il mese e il giorno dell’osservazione, in inglese). Questa è la più grande fusione finora vista e si ritiene che abbia coinvolto due buchi neri, uno di dimensioni superiori a 50 masse solari e l’altro di più di 34 masse solari. L’evento è accaduto circa 5 miliardi di anni fa e ne è risultato un buco nero di 80 masse solari e convertito circa 5 masse solari in onde gravitazionali, alcune delle quali percorso tutto il lungo viaggio verso la Terra.

GW170729 è stato visto da entrambi i rilevatori LIGO, ma non da Virgo, che all’epoca non era ancora attivo. LIGO ha anche individuato GW170809, un evento che ha creato un buco nero di circa 50 masse solari.

Nel catalogo delle nuove osservazioni l’evento GW170817 è stato rilevato sia da LIGO che da Virgo ed è risultato essere stato provocato dalla fusione di stelle di neutroni che ha comportato la creazione di un buco nero di circa 55 masse solari. La quarta nuova fusione si chiama GW170823 e ha creato un buco nero di circa 60 masse solari.

Un evento visto da tutti e tre i rilevatori è significativo perché permette agli astronomi una migliore approssimazione della posizione dell’evento. Questo è importante per l’astronomia multimessenger, in cui i telescopi puntano verso la sorgente delle onde gravitazionali per cercare di rilevarne le radiazioni elettromagnetiche, e possibilmente i neutrini, create dalla fusione. Mentre segnali aggiuntivi devono ancora essere visti dalle fusioni dei buchi neri, radiazioni che vanno dalle onde radio ai raggi gamma sono state osservate all’indomani della fusione di stelle di neutroni GW170817. Ciò fornisce importanti informazioni sull’oggetto (molto probabilmente un buco nero rotante) che è stato creato dalla fusione.

Per la prima volta è stata osservata la collisione di due stelle di neutroni

I rilevatori LIGO e Virgo sono attualmente in fase di aggiornamento e la terza ondata di rilevazioni inizierà il prossimo anno. “Viviamo in un’epoca incredibilmente eccitante, ha affermato David Shoemaker del Massachusetts Institute of Technology, portavoce della LIGO Scientific Collaboration. “La prossima fase di osservazione, che inizierà nella primavera del 2019, dovrebbe produrre molti più candidati alla produzione di onde gravitazionali, e questo ci permetterà di comprendere molte più cose“.

I nuovi eventi, più i rilevamenti precedentemente annunciati, sono descritti in due preprints su arXiv . Un primo lavoro cataloga tutte le fusioni viste finora, mentre l’altro parla specificamente di ciò che LIGO-Virgo ci racconta sulle popolazioni di buchi neri dell’universo.

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